Задание 8

Расчёт физической величины: тепловые явления · 65 заданий

Задание №8
№8
По результатам нагревания тела массой 5 кг, первоначально находившегося в кристаллическом состоянии, построен график зависимости температуры этого тел…
Плавление и кристаллизация
Задание №8
№8
Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы нагреть кусок льда массой 2 кг от – 10 °С до температуры плавления?
Количество теплоты. Теплоёмкость
Задание №8
№8
На рисунке приведён график зависимости температуры вещества массой 3 кг от полученного им количества теплоты. В начале опыта вещество находится в крис…
Плавление и кристаллизация
Задание №8
№8
КПД тепловой машины равен 25 %. Какую работу совершила машина, если при сгорании топлива выделилось количество теплоты, равное 1 МДж?
Тепловые двигатели. КПД
Задание №8
№8
На диаграмме для двух веществ приведены значения количества теплоты, необходимого для плавления 500 г вещества, нагретого до температуры плавления. Во…
Плавление и кристаллизация
Задание №8
№8
Стальная деталь при охлаждении на 200 ° С отдаёт количество теплоты, равное 1 МДж. Чему равна её масса?
Количество теплоты. Теплоёмкость
Задание №8
№8
В керамическую чашечку (тигель) опустили электрический термометр и насыпали опилки олова. После этого тигель поместили в печь. Диаграмма изменения тем…
Плавление и кристаллизация
Задание №8
№8
Чему равна масса спирта, если в процессе его превращения из газообразного состояния в жидкое при температуре кипения выделилось количество теплоты, ра…
Испарение, конденсация, кипение
Задание №8
№8
На диаграмме для образцов одинаковой массы из двух веществ приведены значения количества теплоты, необходимого для их перехода из жидкого состояния в…
Испарение, конденсация, кипение
Задание №8
№8
На диаграмме для двух веществ приведены значения количества теплоты, необходимого соответственно для нагревания 1 кг вещества на 10 °С и для плавления…
Плавление и кристаллизация
Задание №8
№8
На диаграмме для двух веществ приведены значения количества теплоты, необходимого соответственно для нагревания 1 кг вещества на 10 °С и для плавления…
Плавление и кристаллизация
Задание №8
№8
КПД тепловой машины равен 30 %. При сгорании топлива выделяется количество теплоты, равное 20 МДж. Какова энергия, которая не используется на совершен…
Тепловые двигатели. КПД

Задание №8 — ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

КПД тепловой машины равен 25 %. При сгорании топлива выделилось количество теплоты, равное 40 МДж. Какова полезная работа, совершённая тепловой машиной?

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

Для решения задачи запишем краткое условие, переведём величины в систему СИ и воспользуемся определением коэффициента полезного действия (КПД) тепловой машины.

Дано:
$\eta = 25\%$ (или $0,25$ )
$Q_{з} = 40 \text{ МДж} = 40 \cdot 10^{6} \text{ Дж}$
$A_{п} - ?$

Физические законы и формулы:
Коэффициент полезного действия ( $\eta$ ) тепловой машины — это физическая величина, равная отношению полезной работы ( $A_{п}$ ), совершённой машиной, к количеству теплоты ( $Q_{з}$ ), полученному при сгорании топлива (затраченной энергии):
$\eta = \frac{A_{п}}{Q_{з}} \cdot 100\%$

Вывод рабочей формулы:
Из формулы КПД выразим полезную работу $A_{п}$ :
$A_{п} = \eta \cdot Q_{з}$ (если КПД выражен в долях единицы)
или
$A_{п} = \frac{\eta \cdot Q_{з}}{100\%}$ (если КПД выражен в процентах).

Расчёт:
Подставим числовые значения в формулу. Удобнее использовать КПД в долях единицы ( $25\% = 0,25$ ):
$A_{п} = 0,25 \cdot 40 \text{ МДж} = 10 \text{ МДж}$ .

Проверим размерность: $[\text{безразм.}] \cdot [\text{МДж}] = [\text{МДж}]$ . Результат соответствует искомой величине.

Ответ: 10 МДж

Источник: ФИПИ